KR20020042865A - 고파장에 최적화된 광섬유 도파관 - Google Patents

Abstract

감소된 벤딩 손실을 갖는 약 1300nm 내지 1700nm 사이의 파장범위에 거쳐 보다 확장된 전송 밴드를 제공하는 단일모드 광섬유 도파관이 개시된다. 상기 섬유의 확장된 파장범위는 MAC 수, 모드필드직경(MFD) 및 컷오프 파장과 같은 섬유의 광특성을 변경하여 달성될 수 있다. 단일모드 섬유는 광섬유 도파관의 맥 수를 변경하여 저 MFD 와 고 컷오프 파장을 보일 수 있다. 또한, 광섬유 전송 시스템, 파장분할 멀티플렉싱(WDM) 시스템, 그리고 광섬유 리본 케이블은 본 발명에 따른 단일모드 광섬유와 결합된다.

Description

고파장에 최적화된 광섬유 도파관{HIGH WAVELENGTH OPTIMIZED OPTICAL FIBER WAVEGUIDE}

광섬유 도파관, 또는 간단히 광섬유는 이 기술 분야에서 널리 알려져 있다. 두 개의 주요 광섬유 타입은 단일모드와 다중모드이다. 단일모드 섬유는 다양한 점에서 다중모드와 상이하다. 예를 들면, 단일모드 섬유는 다중모드 섬유보다 현저히 작은 직경을 갖는 중심 코어 영역을 갖는다. 이러한 직경의 차이는 많은 특성에 있어 차이를 의미한다. 단일모드 섬유는 신호 리피터가 필요 없이 고율로 보다 장거리의 정보 전송을 가능하게 하기 때문에 장거리 통신 시스템에서 유리하다. 또한, 단일모드 섬유는 다중모드 섬유보다 더 넓은 대역폭을 가지므로 보다 빠른 속도로 광신호를 전송할 수 있다.

단일모드 섬유나 다중모드 섬유에서 제어하는 임계영역은 감쇠이다. 감쇠는 광신호가 두 포인트 사이를 전송될 때, 광신호 파워의 크기를 감소시킨다. 감쇠 손실은 광신호가 전파되면서 리시버의 노이즈로 사라질 때까지 광신호 파워를 감소시킨다. 광섬유에서 감쇠 손실은 특정 파장에 대해 데시벨 퍼 킬로미터(dB/km)로 측정된다. 감쇠가 낮아질수록 섬유의 광 전송은 더 좋아진다.

광신호나 광펄스는 단일모드 광섬유 도파관 내에서 전자기파의 형태로 이동한다. 이러한 광신호는 모드로 알려진 경로 내에서 임의의 파장으로 섬유를 통해 전파한다. 각 모드는 각 모드에 결합된 두 분극을 갖고, 이를 각 모드는 이중 저하된 것으로 설명된다. 모드 구조를 설명하는 데 있어 중요한 파라미터는 표준 주파수로 알려진 일차원 파라미터, V-파라미터 또는 간단히 V 값이다. 전형적인 스텝형 프로파일 광섬유에 대해, V 값은 다음과 같이 정의된다.

여기서, a는 섬유 코어의 반경;

λ는 광의 자유공간의 파장;

n₁는 코어의 굴절율;

n₂는 클래딩의 굴절율이다.

V 값은 섬유에서 전자기 모드의 수를 결정한다. 광섬유에서 모드의 수는 V 값과 직접 관련된다. 따라서, 광섬유가 수용할 수 있는 모드의 수가 증가할수록 V 값은 증가한다. V 값에 대한 보다 상세한 설명은 John powers의 광섬유 시스템의 개요(An Introduction to Fiber Optic Systems)(1997)의 제2장 또는 John M. Senior의 광섬유 통신: 원리 및 실용(Optical Fiber Communication: Principle and Practice)(1985)에서 찾을 수 있다.

스텝형 프로파일 단일모드 섬유의 V 값은 약 2 내지 2.405 사이에 존재한다. 스텝형 프로파일과는 다른 굴절율 프로파일을 갖는 광섬유는 조금 상이한 V 값 및 특성을 나타낸다. 대조적으로 다중모드 섬유의 V 값은 2.405보다 크다. 상대적으로 낮은 V 값을 갖기 위해 코어와 클래딩 사이의 코어 반경과 굴절율 차이는 상대적으로 적게 유지되어야 한다. 그러나, 만약 V 값이 너무 낮다면 모드의 전송 파워의 상당한 양은 중심코어가 아닌 섬유의 클래딩에서 발견된다. 예를 들면, 1.4 또는 그 이하의 V 값을 갖는 섬유는 클래딩을 통해 전자기 방사의 50%를 전파한다. 클래딩 파워는 광섬유 코팅 손실, 벤딩 손실, 접속(splicing), 기타 다른 메커니즘을 통해 쉽게 손실될 수 있다는 문제가 있다.

단일모드 섬유는 개개 파장의 기본모드를 전파하도록 고안되어진다. 광섬유가 오로지 하나의 전파 모드를 지원하는 최소 파장은 컷오프 파장으로 불리운다. 시스템 작동 파장이 컷오프 파장 이하인 경우 다중모드 작동이 발생되며, 따라서 추가적 분산이 초래되어 섬유의 정보 전달 능력을 제한할 것이다.

광섬유의 물리적 전개는 단일모드 작동 영역을 정의하는데 중요한 역할을 한다. 광섬유의 케이블링은 전형적으로 측정된 섬유 컷오프 파장을 보다 단파장으로 변위시킨다. 따라서, 케이블된 컷오프 파장은 실제 이용에 있어 기대되는 것 보다 정밀한 컷오프 파장의 작용 때문에 이용자에게 흥미롭다.

관심 있는 추가 파라미터는 분산(dispersion)이다. 분산은 광섬유에서 대역폭 제한원(the source of bandwidth limitation)이다. 분산은 섬유의 길이를 따라 전파하는 광펄스의 폭의 증가 또는 확산에 관한 것이다. 단일모드 섬유에서, 총 분산은 재료 분산이나 도파관 분산에 의해 주로 영향을 받는다. 재료 분산은 도파관 재료에서 빛의 다양한 파장의 상이한 지연에 의해 발생된다. 도파관 분산은 섬유 코어와 클래딩을 이동하는 광펄스에 의해 기인한다. 이 두 가지 분산원은 일반적으로 파장의 코어와 클래딩 물질의 굴절율의 상호 의존관계에 의해 영향받는다. 그러나 상기 두 분산 타입은 독자적으로 관찰되고, 광섬유의 전송 특성에 있어 축적된 영향을 가질 수 있다.

종래의 단일모드 섬유는 일반적으로 약 1310 내지 1550nm 범위의 파장에서 작동된다. 단일모드 섬유의 총 분산을 최소화하기 위해, 약 1270nm보다 긴 파장에서 작동되는 것이 바람직하다. 약 1300nm의 파장에서 소형 포지티브 재료 분산은 고 실리카 함유 광섬유의 순수 분산을 제로로 되게 하는 소형 네거티브 파장 분산을 상쇄한다. 작동 영역의 상위 영역, 즉 약 1550nm의 파장은 많은 이유 때문에 광섬유의 감쇠 손실을 억제하는데 바람직하다. 광섬유는 제조과정 동안 수산기(-OH)기로 나타나는 수분의 유입 때문에 1380nm 부근에서 히드록실 피크를 보인다. 히드록실 피크는 광섬유의 중요한 감쇠원이다. 더 나아가, 유리 섬유의 이론적 최소손실인 0.16 dB/km는 1550nm에서 발생된다.

광섬유에 있어 총 분산과 감쇠 손실을 최소화하기 위한 하나의 해법은 분산을 1550nm 부근의 파장으로 변위시키는 것이다. 1550nm 부근의 파장에서 작동되기 위해 고안된 광섬유를 분산변위 섬유라고 한다. 분산변위 섬유에서, 총 분산의 제로는 1300nm보다 큰 1330nm 내지 1620nm 사이에 존재한다. 1300nm 이상의 제로분산을 변위하기 위한 종래의 방법은 섬유의 V 값을 낮추며, 섬유 프로파일의 굴절율을 변형시키고, 게르마늄옥사이드(GeO₂) 또는 다른 첨가제를 첨가한 섬유 코어를 도핑하는 방법을 포함한다. 미국특허 제4,715,679호에는 섬유의 굴절율 프로파일을 변형하여 단일모드 광섬유의 분산을 변위하는 방법을 나타내고 있다.

총 분산 및 감쇠 손실을 최소화하기 위해 작동 파장을 1550nm 근처까지 증가하는 것은 도전할 수 있는 일이다. 불행히도, 이 두 가지 목적은 다른 목적과 상충된다. 도파관 분산은 광섬유 파라미터의 변화에 매우 민감하다. 상술했듯이, 약 1.5까지 V 값을 낮추는 것은 보다 많은 광펄스가 중심코어 영역보다 클래딩을 통해 전파하게 한다. 이는 도파관 분산에 부정적 영향을 미칠 수 있다. 게다가, 도파관분산은 중심코어 영역의 직경과 굴절율 프로파일 및 광섬유의 중심코어 영역(n₁)과 클래딩(n₂)의 굴절율의 변화 델타())에 의해 영향받는다. 코어 영역에 있어 직경이 감소하면 V 값이 일정하게 유지되기 위해 델타는 배가되어야 한다. 반대로 재료 분산은 기본적으로 중심코어영역의 도핑에 의해 영향받는다.

종래의 단일모드 섬유는 일반적으로 약 1310nm 내지 1550nm 파장 사이의 범위에서 작동된다. 상기 범위의 하한은 총 분산을 최소화하기 위해 선호되며, 수분 또는 1380nm의 히드록실 피크는 섬유의 주요 감쇠 손실원이다. 따라서, 상기 범위의 상한이 광섬유의 감쇠 손실을 낮기 유지하기 위해 일반적으로 선호된다. 비록감쇠 손실이 줄어들거나 제거된 섬유라도 1380nm 파장에서 히드록실 피크는 레일리 산란(Rayleigh scattering)때문에 손실이 생긴다. 또한, 섬유 파장이 증가함에 따라, 보다 많은 광신호는 중심코어 영역보다는 클래딩 영역에서 더욱 전파된다. 이것은 광섬유가 케이블되거나 굽혀졌을 경우에 벤딩 손실로서 알려진 단일모드 광섬유의 감쇠 손실의 주요원을 발생시킨다. 결과적으로 기본 전파모드 LP₀₁는 손실이 많아진다. 본 발명은 허용성능수준(acceptable performance levels)에서 저 벤딩 손실을 유지함으로써 1550nm 이하의 연장된 작동 범위를 갖는 단일모드 도파관 섬유의 요구를 이행하는 것이다.

광섬유는 일반적으로 동일평면의 섬유 다발로 케이블되고, 리본 케이블 매트릭스 또는 다른 수단 등으로 싸여진 후 전송 시스템에 결합된다. 광섬유 전송 시스템은 전형적으로 전송되기 위한 신호, 원, 디텍터, 광섬유 케이블, 커넥터와 스플라이스, 신호 리피터 및 증폭기로 구성된다. 1550nm 또는 그이상의 파장에서 광펄스를 전송할 수 있는 레이저원와 같은 고 작동 파장을 유지할 수 있는 전송 시스템의 구성이 통상적으로 사용된다.

특히, 단일모드 광섬유는 파장분할멀티플렉싱(WDM) 시스템으로 알려진 전송시스템에 적합하다. WDM 시스템은 다른 파장의 광도파관에서 동시에 여러 신호의 전송을 가능하게 하는 고 데이터 율(high data rate) 시스템이다. 상기 시스템은 통상적으로 다중파장 또는 입력채널, 멀티플렉서, 광섬유 케이블, 디멀티플렉서, 다중출력원 또는 출력채널에서 신호를 보낼 수 있는 원를 포함한다. 미국특허 제5,483,612호는 전형적인 WDM 시스템을 나타내고 있다. 본 WDM 시스템은 약 1 - 10 nm로 입력채널의 파장을 분리한다. 보다 미세한 파장 분리는 보다 많은 광신호가 광섬유의 길이를 따라 전송되게 할 수 있으나, 크로스 토크(cross-talk) 문제를 야기할 수 있다. 게다가, 종래의 단일모드 광섬유는 특히 고파장 범위에서 총 분산과 감쇠 손실을 최소화하는데 어려움이 있으므로 WDM 시스템의 요구를 충족시키기에 부적당하다. 단일모드 광섬유 케이블은 작동 범위의 상한에서 보다 다수의 파장을 수용할 수 있기 때문에 WDM 시스템에 적당하다.

본 발명은 약 1300nm 내지 1700nm의 작동 윈도우 내에서 최소의 벤딩 손실로 광신호를 전송시키는데 적합한 단일모드 광섬유 도파관에 관한 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서는 본 발명에 따른 단일모드 광섬유 도파관을 사용하는 광섬유 리본 케이블 및 통신 시스템을 포함한다.

도 1은 통상적인 단일모드 광섬유 도파관을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 3개의 단일모드 광섬유의 섬유 반경 대 굴절율의 변화 델타를 나타낸 도면.

도 3은 가로로드(lateral load) 조건하에서 종래의 단일모드 광섬유에 비교되는 본 발명의 단일모드 광섬유의 평균 마이크로-벤딩 손실(dB/m) 대 파장을 나타낸 도면.

도 4는 루즈코일(loose coil) 조건하에서 본 발명의 단일모드 광섬유 도파관에 대조된 다양한 단일모드 섬유의 파장 대 유사한 MAC 수를 구비한 다수 섬유의 평균 감쇠치를 나타낸 도면.

도 5는 20mm의 1맨드릴 턴의 조건에서 종래 기술의 단일모드 광섬유에 비교되는 본 발명의 단일모드 광섬유의 파장 대 평균 매크로-벤딩 손실을 나타낸 도면.

도 6은 통상적인 광섬유 리본케이블을 도시한 도면.

도 7은 광전송 시스템의 실시예를 도시한 도면.

도 8은 WDM 시스템의 실시예를 도시한 도면.

본 발명은 최소 손실로 약 1300nm 내지 약 1700nm 사이의 파장에서 작동할 수 있는 단일모드 광섬유에 관한 것으로, 상기 섬유는 1625nm에서 측정되어 7.8과 동일하거나 그 이하, 더욱 바람직하게는 7.6과 동일하거나 그 이하의 맥 수를 갖는다. 여기에서 사용되는 맥 수(MAC number)는 나노미터 단위로 섬유 컷오프 파장으로 분리되고 1000 팩터로 멀티플라이된 마이크론 단위로 모드 필드 직경(Mode Field Diameter, MFD)를 말한다. 단일모드 광섬유에서, 모드필드 직경은 코어 영역 직경보다 약간 크며, 섬유를 통하여 전파하는 광모드의 유효 직경을 의미한다. 낮은 맥 수는 광섬유가 벤딩 손실을 최소화하는데 영향을 미친다. 초과 손실은 코어와 클래딩 경계면 변화의 기하학적 형태와 유도 굴절율 변화 때문에 섬유 경로를 따라 벤딩부에서 일어난다. 이러한 변화의 결과로서, 섬유를 통해 전파되는 어떤 도파관은 코어에서 클래딩으로 전송된다. 상기 손실에 대한 섬유의 반응성은 MAC 수에 의존하며 따라서 MFD와 컷오프 파장에 의존한다. 본 발명에 따른 단일모드 광섬유는 0.7dB/m 보다 작은, 더욱 바람직하게는 1700nm에서 0.48dB/m 보다 작고 1550nm에서 0.49dB/m 보다 작은, 더욱 바람직하게는 1550nm에서 0.35dB/m 보다 작은 마이크로-벤딩 손실을 보이는 본 발명에 의해 제조된다. 따라서, 본 발명의 단일모드 섬유는 MAC 수를 낮춤으로써 저 벤딩 손실을 달성한다.

본 발명에 따른 바람직한 광섬유는 1310nm 파장에서 8.6㎛과 동일하거나 그 이하의 모드필드직경과 최대 약 1330nm파장의 케이블된 컷오프 파장을 보인다. 또한 상기 섬유의 마이크로-벤딩에 기인하는 손실은 1550nm 파장에서 0.35dB/m보다 작게, 1700나노 미터파장에서 0.7dB/m보다 작게, 더욱 바람직하게는 1700nm 파장에서 0.5dB/m 보다 작게 나타낸다. 매크로-벤딩( 20mm 맨드릴 주위의 1턴)에 의한 손실은 바람직하게는 1550nm 파장에서 2dB/m 보다 작은, 더욱 바람직하게는 1550nm 파장에서 0.7dB/m 보다 작은, 1700nm 파장에서 11dB/m 보다 작은 손실이어야 한다.

본 발명의 다른 실시예는 리본 케이블, 전송 시스템, 본 발명의 단일모드 광섬유와 본 발명의 단일모드 광섬유와 결합하는 WDM 시스템이다. 상기 시스템은 이용자가 약 1300nm에서 약 1700nm의 영역 - 비허용 벤딩 손실 때문에 본질적으로 이용될 수 없는 것으로 여겨지는 영역 -의 작동 파장을 개발할 수 있도록 허용하므로 유리한 면이 있다.

본 발명의 충분한 이해와 특징 및 장점은 첨부된 도면 및 상세한 설명에서 분명해 질 것이다.

본 발명은 약 1300nm와 1700nm의 파장범위 내에서 허용 성능수준까지 벤딩 손실을 최소화하면서 작동되는 단일모드 광섬유에 관한 것이다. 본 발명의 단일모드 광섬유를 이용하는 광 리본케이블, 전송 시스템 및 WMD 시스템 또한 설명한다.

본 발명에 따른 광섬유의 제조는 표준방법에 의해 영향을 받을 수 있다. 간단히, 상기 공정은 예형이 되기 위한 코어와 클래딩층을 제조하고, 그 다음 광섬유를 인발하기 위해 예형을 가열하고, 제1 중합코팅재로 클래딩층을 코팅하고, 제2중합코팅물질로 제1 중합코팅재를 선택적으로 코팅하고, 제2 코팅물질 주위에 잉크코팅을 선택적으로 침적시킨다. 만약 광섬유가 리본으로 케이블된다면, 상기 공정은 동일평면 구조로 다수의 코팅된 광섬유를 정열하고, 상기 평면상의 정열이 유지되기 위해 리본 매트릭스 물질(ribbon matrix material)을 섬유에 적용하는 공정을 더 포함한다.

코어와 클래딩층은 전형적으로 이 기술분야에서 잘 알려진 방법에 의해 하나 또는 두 단계 작동으로 예형으로부터 제조된다. 본 발명의 광섬유는 유리 예형으로부터 인발된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 유리 예형은 화학 증착 공정에 의해 제조된 수트 예형(soot preform)이다. 상기 공정의 몇 가지 예는 외부 기상 공정(OVD), 변형 화학 증착 공정(MCVD), 플라즈마-활성 화학 증착 공정(PCVD) 또는 축 증착 공정(VAD)이다. 상기 과정의 보다 상세한 설명은 Jacqueline I. Kroschwitz ed.의 화학기술의 백과사전(Kird-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology)와 John M. Senior의 광섬유 통신의 원리와 실행(Optical Fiber Communications Principle and practice)에서 제공된다. 본 발명을 실행하기 위한 하나의 방법은 미국특허 제4,453,961호에서 공개된 OVD 공정이다. 그러나 본 발명은 다른 CVD 나 유리 예형 제조공정에 적용 가능하다.

예형으로부터 광섬유를 인발한 후, 광섬유는 부가적 보호를 위해 하나 또는 그 이상의 폴리머 코팅재로 코팅된다. 상기 미국특허 제4,453,961호는 1차 코팅, 2차 코딩 및 클래딩층에 인접하여 둘러싸는 잉크 코팅된 광섬유를 보여주고 있다.

유리질의 광섬유는 약 1800℃에서 약 2200℃의 온도 범위에서 부분적, 대칭적으로 가열된 실린더형 예형으로부터 인발된다. 예형을 노(furnace)에 주입하는 것과 같이 예형이 가열됨에 따라, 유리섬유는 용융 물질로부터 인발된다. 유리섬유가 예형으로부터 인발된 후, 바람직하게는 인발된 후 즉시, 제1 코팅재 및 선택적 제2 코팅재가 유리섬유에 적용된다. 일반적으로, 경화되지 않거나 또는 액상 형태인 제1 중합체 코팅재는 경화되지 않거나 용해된 제1중합체 코팅재의 풀(pool)을 통해 섬유를 통과함으로써 유리섬유에 적용된다. 그 후 코팅은 경화되거나 코팅된 광섬유를 생산하기 위해 자외선광이나 다른 수단을 통해 경화된다. 중합체 코팅의 경화방법은 초기 중합체 물질 및 개시재의 특징에 따라 변화된다. 유리 섬유를 인발하는 과정동안 제1, 제2중합체 코팅재를 적용하는 것이 바람직하다. 이동하는 유리섬유에 이중층의 코팅재를 적용하는 한가지 방법은 미국특허 제4,474,830호에서 보여주고 있다. 유리섬유에 이중층의 코팅재를 적용하는 다른 방법은 미국특허 제4,851,165호에서 보여주고 있다. 유사하게 선택적 잉크코팅은 공정중(in-line process)을 통해 행해질 수 있다.

본 발명의 광섬유 리본에서 적용되는 광섬유는 중심코어를 포함한다. 도 1은 중심코어(101)와 클래딩층(102)을 갖는 본 발명의 전형적 단일모드 광섬유(100)를 도시하고 있다. 코어(101)는 단일모드 섬유를 위해 원단면과 5㎛ 내지 10㎛의 직경범위를 구비하는 도핑된 실리카 유리이다. 클래딩층(102)은 전형적으로 유리(즉 실리카)이며, 일반적으로 직경은 약 125㎛이다.

도 1에서 도시한 단일모드 섬유는 스텝형 굴절율 프로파일을 가지고 있다.중심코어(101)의 굴절율은 n₁이며, 중심코어(101) 주위의 클래딩층(102)의 굴절율은 n₂이다. 굴절율 n₁는 광신호가 총 내면반사(total internal reflection)를 거쳐 광섬유의 길이를 따라 전파되도록 n₂보다 크다. 광섬유의 한가지 주요 파라미터는 굴절율의 마찰변화 델타(△)이며 델타는과 같이 표현된다. 본 발명의 섬유에 대한 △의 전형적 값은 약 0.2 내지 0.5의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.3 에서 0.5이며, 더욱 바람직하게는 0.32 에서 0.4이다. 도 2는 본 발명에 따른 3가지 단일모드 광섬유의 섬유 반경과 △과의 관계를 도시하고 있다.

본 발명의 3가지 단일모드 섬유는 OVD 공정에 의해 제조된다. 유리는 굴절율을 증가시키기 위해 코어 내에 게르마니아로 도핑된 실리카이며 섬유는 스텝형 프로파일로 제조된다. 상기 프로파일에서 도파관 특성은 △와 코어 반경 a에 의해 영향을 받는다. 컷오프 파장, △, a, 및 V의 관계는 전술된 바와 같다. V가 2.405 과 동일하게 하기 위해, 컷오프 파장은 △와 코어 반경 a에 비례한다. 프로파일 파라미터를 증가시키는 것은 컷오프 파장을 증가시킬 것이다.

모드필드 반경 또는 스폿 사이즈는 하기 식에 따라 코어 반경 a와 V에 관계된다.

여기서는 스폿 사이즈이다.

V는 △와 코어 반경 a와 관계되므로, 모드필드 반경은 스텝형 파라미터로 설계됨으로써 감소될 수 있다.의 보다 상세한 설명은 John M.Senior의 광섬유 통신의 원리와 실행(Optical Fiber Communications Principle and practice)(1985)의 섹션 4.8.1와 Joseph C .Palais의 광섬유 통신(Fiber Optic Communications)(1984)의 섹션 5.4에서 나타난다.

컷오프 파장과 비스텝형 프로파일을 위한 모드필드직경간의 관계를 정의하는 분석은 유사하다. 상기 프로파일은 부가적인 프로파일 파라미터를 가질 것이다.

본 발명은 다양한 굴절율 프로파일을 구비하는 단일모드 섬유에 적용 가능하다. 본 발명의 실시예에서, 코어와 클래딩층은 식별 가능한 코어-클래딩 경계면을 나타낸다. 이러한 구별이 분명한 경계면은 하나 또는 일련의 다양한 굴절율에서 이룰 수 있다. 상기 섬유는 요구되는 광특성에 의존하는 중심코어 주위에 링(고 굴절율)과 모트(감소된 또는 저 굴절율)를 구비할 수 있다. 여전히 다른 섬유는 삼각형, W-형상 또는 다른 특성을 가지는 굴절율 프로파일을 구비할 수 있다. 선택적으로, 코어와 클래딩층은 코어와 클래딩이 서로 개선된 굴절율 광섬유를 형성하기 위해 확산되는 것과 같이 경계면이 부족할 수 있다. 상기 섬유의 코어층이 하나 또는 그 이상 굴절율을 포함하기 때문에 이는 중심코어 영역으로 불리운다. 각 섬유는 독특한 전자기모드 분포를 가지며, 컷오프 파장에서 V 값은 각 섬유의 굴절율 프로파일 때문에 근소하게 차이를 보인다. 본 발명은 저 MAC 수나 저 MFD 그리고 상대적으로 표준단일모드 섬유보다는 고 컷오프 파장을 가지는 단일모드 광섬유에 적용할 수 있다.

굴절율의 변화는 중심코어영역이나 클래딩영역내의 층에 도펀트를 첨가하여 얻어진다. 광섬유 예형과 도파관은 주로 고 순수 실리카 유리로 구성된다. 티타늄, 탈륨, 게르마늄, 알루미늄 그리고 인과 같은 불순물이 유리 굴절율을 증가시키기 위해 약 1 내지 25% 범위의 질량 퍼센트 내에서 첨가된다. 플루오린과 보론 같은 불순물은 유리 굴절율을 감소시키기 위해 비슷한 양만큼 첨가된다. 바람직한 실시예로서, 본 발명의 광섬유는 게르마늄으로 도핑된 중심코어와 SiO₂클래딩을 구비한 유리섬유이다. 그러나 본 발명은 상기 구성된 프로파일에 국한되지 않음을 상기해야 한다.

도 3, 4 및 5는 종래의 광섬유에 대해 본 발명의 광섬유를 대조하고 있다. 대조에 이용된 종래의 광섬유는 대조섬유X로서 언급된다. 표 1은 본 발명의 광섬유와 전술한 종래의 광섬유 각각에 대한 성질을 비교하고 있다.

	본 발명에 따른 섬유	대조섬유X
표본	n=3	n=5
섬유 컷오프 파장(λc)	1150nm - 1500nm	1300nm - 1320nm
컷오프 파장(λc)(cabled)	최대 1310nm	1260nm 또는 그 이하
모드필드직경(MFD)	1310nm에서 8.6㎛1550nm에서 9.7㎛	1310nm에서 8.8㎛±0.51550nm에서 9.7㎛±0.6
1625nm에서 MAC수	7.6 - 7.8	8.2 또는 그 이상
제로분포의 파장	1300nm - 1320nm	1310nm - 1320nm
1700nm에서 마이크로-벤딩(가로로드)	0.48 dB/m	0.71 dB/m
1700nm에서 마이크로-벤딩(20mm에서 1맨드릴선회)	5 dB/m	10.9 dB/m
1700nm에서 감쇠 손실(루즈 코일)	〈0.5 dB/m	〈0.5 dB/m

종래의 광섬유에 대한 정보는 제조자의 특별정보와 대조 테스트에 바탕을 두고 있다.

마이크로 벤딩 손실은 표 1에 목록되어 있다. 마이크로벤딩 손실 데이터에 사용되는 가로로드테스트에 대해, 각 광섬유는 98.5mm반경의 원형루프에 감겨있고, 인스트론 테스트장치(Instron testing device) 내에 위치되며, 3mm 폭의 테이프로 인스트론 플랫폼 위에 고정되어 있다. 그 후 광섬유는 경도 쇼어(shore) A 70±5 의 고무 패드와 no. 70 직조 와이어 메시 사이에 끼워진다. 각 섬유의 초기 감쇠는 10nm 파장의 증가씩 1300nm 파장에서 시작되어 1700nm 파장에서 종결된다. 다음, 각 광섬유는 인스트론 장치의 상부플레이트와 하부플레이트를 서로 결합하여 10뉴튼씩의 증가를 보임으로써 압축가로로드에 놓이게 된다. 유도 감쇠는 각 로드점에서 표본내의 각 섬유에 대해 기록된다. 로드는 0뉴튼에서 70뉴튼 범위이고, 10뉴튼 간격으로 측정한다. 압축로드에 기인하는 감쇠변화는 파장범위 전역에서 dB/m의 단위로 각 섬유에 대해 측정한다. 유사한 테스트는 E. Unger & W. Stocklein의 "맥 수에 의한 섬유의 벤딩반응의 특성"(Characterization of Bending Sensitivity of Fibers by MAC Number)에서 서술된다.

표본 내의 각 섬유에 대해 MAC 수는 관련 파장(즉, 1625nm)에서의 MFD를 관련파장(즉 1625nm)에서의 섬유 컷오프 파장으로 나눈 후, 1000을 곱해서 계산된다. 단일모드 섬유에 대해 섬유 컷오프 파장은 FOTP-170B에 의해 측정된다. 본 발명에 따른 광섬유는 종래의 광섬유와 비교했을 때, 통상적으로 현저히 낮은 MAC 수, 약 7.8 또는 7.6 및 그 이하를 가진다. 대조섬유X는 8.2 내지 8.6 사이의 MAC 수를 갖는다.

도 3은 가로로드조건하에서 본 발명의 광섬유 도파관의 단일모드에 대조된다양한 단일모드 섬유의 파장 대 평균감쇠 또는 마이크로-벤딩손실을 도시하고 있다. 평균감쇠는 각 파장에서 측정된 표본내의 섬유의 감쇠와 동일하며, 서로 평균된다. 가로로드조건은 표 1의 데이터에서 보듯 광섬유가 종속된 테스트조건과 유사하다.

본 발명의 3개의 섬유표본와 종래의 대조섬유X의 5개의 섬유는 10nm 간격으로 감쇠를 측정한 후 측정데이터의 평균치를 구한 후 이를 도시한다. 도 3에서 도시하듯이, 본 발명의 섬유의 평균감쇠는 1550nm에서 약 0.31dB/m 내지 1700nm에서 약 0.48dB/m이다. 또한 도 3은 종래의 대조섬유X의 평균마이크로벤딩손실을 도시하고 있다. 대조섬유X의 평균마이크로벤딩손실은 1550nm에서 약 0.49dB/m 내지 1700nm에서 약 0.71dB/m 이다. 분명히, 본 발명의 광섬유는 바람직한 파장범위에 있어 낮은 마이크로벤딩손실을 보이고 있다.

도 4는 루즈코일(loose coil)조건 하의 본 발명의 단일모드 광섬유 도파관에 대조된 다양한 단일모드 광섬유의 파장 대 유사한 MAC 수를 구비한 다수 섬유의 평균 감쇠치를 도시하고 있다. 각 섬유 표본은 섬유를 운반하는 데 이용되는 선박 드럼과 유사한 큰 드럼(직경 약 18인치)에 느슨하게 감겨있다. 섬유는 양 입력 단부와 출력 단부에 2°보다 작은 말단각(end angle)정도 벌어져 있다. 섬유는 포톤카이케틱 2200 벤치(Photon Kinetics 2200 bench)(PK5)시스템에 적층되며, 커플러에 의해 일점에 고정된다. 전송 강도는 1300nm에서 1700nm까지의 파장범위에 걸쳐 주사되며, 측정은 매 10nm마다 행해진다. 감쇠는 각 섬유에 대해 측정되며, 본 발명의 섬유와 대조섬유X에 대해 평균치를 구한다. 도 4에 의하면 본 발명의 섬유와 종래의 대조섬유X의 루즈코일조건하의 평균치는 파장 전 범위에 걸쳐 유사하다. 이는 본 발명의 섬유에 의해 나타난 장점은 어느 임의의 벤딩테스트에서 나타나지 않더라도, 케이블된 광섬유 능력을 추측하기 위해 이용된 벤딩테스트에서는 나타나는 것을 지적하고 있다.

도 5는 20mm에서 1맨드릴 턴(매크로벤드 테스트)의 조건하에서, 본 발명의 단일모드 광섬유에 대조된 다양한 단일모드 섬유의 파장 대 감쇠치를 나타내고 있다. 상기 테스트는 케이블된 섬유의 실제조건의 전형이며, 파장 전 범위에 걸쳐 광섬유의 매크로-벤딩손실을 보여준다. 각 광섬유는 FOTP-62,Method B 에 따라 테스트되고, 감쇠 결과는 포톤카이케틱 2200 벤치(PK5)시스템에 의해 얻어진다. 본 발명의 3개의 테스트 섬유표본과 대조섬유X의 5개의 테스트 섬유표본은 양 입력 단부와 출력 단부에 결착된 후 테스트장치 내에 위치된다. 각 섬유는 상기된 맨드릴 직경과 턴 주위에 감아진 후 고정된다. 최소인장력은 각 섬유에 가해진다. 그 후 섬유는 1300nm 내지 1700nm 파장 범위에 걸쳐 매 10nm증가의 전송 파워에 의해 주사된 후 맨드릴로부터 분리된다. 다음으로, 섬유는 1300nm 내지 1700nm 파장 범위에 걸쳐 매 10nm증가로 맨드릴 없이 주사되며, 각 섬유에 대해 감쇠를 측정한다. 마지막으로, 각 섬유 타입에 대한 감쇠값을 평균하며, 이를 도시한다.

도 5는 본 발명에 따른 섬유가 1550nm 파장에 대해 0.7dB/m부터 1700nm 파장에 대해 5dB/m 보다 근사하게 작은 값까지 평균 매크로-벤딩손실의 범위를 나타내은 것을 도시하고 있다. 대조적으로 대조섬유X는 1550nm 파장에 대해 2.3dB/m부터 1700nm 파장에 대해 11dB/m까지의 범위에 대한 벤딩손실을 보인다. 도 5로부터, 본발명에 따른 광섬유는 원하는 작동파장 범위에서 현저하게 보다 낮은 매크로-벤딩손실을 보인다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 광섬유는 동일평면의 얼라인먼트에서 다수의 코팅된 광섬유를 유지하는 리본 매트릭스에 반영될 수 있다. 도 6은 본 발명에 따른 다수의 광섬유가 리본 매트릭스 물질 내에 봉해진 것을 도시하고 있다. 광섬유 리본 케이블(700)에 내재된 다수의 광섬유 각각(701)은 중심 코어(702)와 상기 중심 코어(702)의 주위에 인접하는 클래딩층(703)과 상기 클래딩층(703)의 주위에 인접하는 제1 중합체 코팅재(704)를 포함한다. 상기 제1 중합체 코팅재(704)는 선택적으로 제2 중합체 코팅재(705) 주위에 인접할 수 있다. 제2 중합체 코팅재(705)는 일반적으로 제1 중합체 코팅재(704)보다 고탄성률을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 광섬유 리본의 광섬유 구성요소는 또한 리본에서 각 광섬유를 식별하게 할 수 있는 컬러 잉크 코팅층(706)같은 컬러재를 선택적으로 포함할 수 있다. 선택적 잉크 코팅재층(706)은 최외각 중합체 코팅재에 인접되거나 제1 코팅층(704) 또는 제2 코팅층(705)재에 인접될 수 있다. 서술된 광섬유 리본 케이블(700)은 리본 매트릭스 물질(708) 내에서 고정되어지며, 코팅된 4개의 동일평면상의 광섬유(701)로 구성되어 있다. 그러나 본 발명은 서술된 케이블 배치나 4개의 광섬유케이블에 국한되지 않는다. 리본 매트릭스 물질(708)은 다수의 광섬유를 포함할 수 있으며, 또는 광섬유(701)는 서로 결합된 후 매트릭스 물질(708)에 봉해질 수 있다. 매트릭스 물질은 단층으로 구성되거나 합성체로 구성될 수 있다. 적당한 매트릭스 물질은 폴리비닐 염화물 뿐만 아니라 제1, 제2 중합체코팅재로 유용하게 알려진 다른 물질를 포함한다. 매트릭스 물질은 선택적 제2코팅에서 사용된 물질과 동일한 타입의 물질이 바람직하다.

코팅된 광섬유는 동일평면장치에 배치되고 경화되지 않은 리본 매트릭스 물질이 경화되는 동안 상기 배치를 유지한다. 만약 섬유인장 최적속도와 코팅 및 리본 매트릭스 제조가 특히 현저하게 상이한 경우에는 다수의 코팅된 광섬유의 릴을 초기에 준비한 후 분리된 공정으로 광섬유리본을 제조하는 것이 바람직하다.

전형적 UV-경화 리본 매트릭스 물질은 레진, 희석액, 포토개시재(photoinitiator)의 합성물이다. 레진은 지방족 또는 방향족 디이소시안산염과 분자량 1000 내지 6000달톤의 폴리에테르 폴리올의 폴리에스테르의 반응물과 수산기 말단기를 갖는 알칼리 아크릴레이트의 반응으로부터 합성되는 디에틸렌기를 포함하는 레진이다. 또는, 레진은 글리시돌 아크릴레이트와 카르복실기 폴리머 또는 분자량이 1000 내지 6000달톤의 폴리에테르의 반응으로부터 합성되는 디에틸렌기를 포함하는 레진일 수 있다. 희석액은 분자량 100 내지 1000달톤을 갖는 일관능성 또는 다관능성 아크릴산 에스테르, N-비닐 피롤리돈, 또는 비닐 카프로락탐을 포함할 수 있다.

리본 매트릭스 물질에 이용되기에 적당한 포토개시재는 디에톡실아세톤페논, 아세톤페논, 벤조페논, 벤조인, 안트라퀴논 그리고 벤질 디메틸케탈 같은 케톤합성물을 포함한다. 상기 합성물에서, 리본 매트릭스 물질은 레진(50-90질량%), 희석액(5-40질량%), 포토개시재(1-10질량%)를 포함한다. 메타크릴레이트, UV 경화 에폭시드 또는 불포화 폴리에스테르와 같은 다른 적당한 첨가물은 또한 이용될 수있다.

리본 매트릭스 물질에 광섬유를 안치하는 다양한 방법은 널리 알려져 있다. 간단히, 코팅된 다수의 광섬유는 사각단면의 코팅챔버 내의 진공하 또는 압력하에서 전도되는 액체 리본 매트릭스 물질을 통해 나란히 전도된다. 안치된 광섬유리본의 제조에 관한 보다 상세한 설명은 미국특허 제4,752,112호 및 제5,482,378호에서 나타난다.

본 발명에 따른 광섬유는 종래 기술에서 전형적으로 대두되는 것 보다 높은 범위의 작동파장에서 정보를 전달할 수 있는 광섬유 전송 시스템과 더욱 바람직하게 결합될 수 있다. 도 7은 전형적 광섬유 전송 시스템(800)을 도시하고 있다. 광섬유 전송 시스템(800)은 일반적으로 전송되어진 신호(801), 소스(802), 모듈레이터(803), 광섬유 케이블 링크(804), 커넥터(805), 스플라이스(806) 및 신호 증폭기(807)로 구성된다. 전송된 신호(801)는 디지털 또는 아날로그이나 디지털이 보다 바람직하다. 광신호를 위한 소스(802)는 LED, 레이저 또는 다른 광 발산원일 수 있다. 본 발명의 경우의 소스(802)는 1550nm 또는 그 이상의 고 작동파장을 발생시킬 수 있어야 한다. 소스(802)는 원 신호(801)의 전기적 에너지가 광신호로 전환되는 모듈레이터(803)를 통과한다. 그 후, 광신호는 광섬유 링크(804)를 통해 전송된다.

광신호 링크(804)는 트랜스미터, 디텍터 및 광신호가 두 점을 가로질러 전송될 수 있도록 하는 섬유케이블 어셈블리로 구성되거나 이를 포함한다. 광섬유 링크(804)는 소스(802)에 부착된 커넥터(805) 및 디텍터를 구비한다. 디텍터는 입사 광신호에 대응되는 전기적 출력신호를 제공하는 장치이다. 디텍터에 의해 방출되는 전류는 수신된 광의 양 및 장치의 타입에 의존한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 광섬유 링크(804)는 부가적 섬유링크로 직렬로 연결될 수 있다. 커넥터(805)는 광섬유 링크를 서로 정열하고 결합하고 및/또는 광섬유 링크를 트랜스미터, 리시버 또는 다른 섬유에 결합, 분리하기 위한 수단을 제공하는 데 사용되는 기계적 장치이다. 스플라이스(806)는 두 광섬유 링크(804)를 연결하는 영구 조인트이다. 상기 광전송 시스템(800)은 신호 리피터(807)와 증폭기를 더 포함할 수 있다. 트랜스미터, 리시버 또는 트랜스시버로 구성되는 리피터(807)는 시스템 범위를 증가시키기 위해 신호를 재생하는데 이용된다. 증폭기는 전기신호의 강도를 증폭하는 장치이다. 통상적인 광시스템에서, 증폭기는 케이블 길이를 따라 신호가 전파될 수 있게 하기 위해 시스템 전체에 걸쳐 규칙적 간격으로 위치한다. 본 발명은, 고 파장범위에서 저 감쇠효과로 인해, 광신호의 향상을 위한 장치의 요구 없이 광신호가 보다 먼 거리를 전송할 수 있게 한다. 예로, 시스템 내의 광 증폭기간의 거리는 150km까지 연장될 수 있다. 이는 전 시스템내의 광증폭기 수를 줄이므로, 전 시스템 비용이 절감된다.

더 나아가 광섬유시스템은 WDM 시스템(808)을 포함할 수 있다. WDM 시스템은 후속 도면 8에 도시되어 있다 .최근 광섬유 링크(804)는 리시버(809) 장치와 연결된다. 리시버(809)는 연속된 섬유링크로부터 전송된 광신호를 전기 신호를 전환하는 장치이다. 단일모드 광섬유는 특히 WDM 시스템(808)으로 알려진 전송 시스템에 적당하다. 본 발명에 따른 광섬유 역시 WDM 시스템과 결합될 수 있다. 도 8은 4채널 WDM 시스템(900)을 도시하고 있다. 본 발명은 상술된 시스템에 국한되지 않음을 상기하자. WDM 시스템은 상이한 파장의 광도파관에서 다양한 신호의 동시 전송이 가능하게 하는 고 데이터율 시스템이다. 상기 시스템은 보통 다중파장의 신호를 송신할 수 있는 소스(레이저 또는 다른 수단)나 입력채널(901-904), 멀티플렉싱 장치(905), 광섬유 케이블링크(906), 디멀티플렉싱 장치(907) 그리고 다중출력원 또는 출력채널(908-911)을 포함한다.

미국특허 제5,483,612호는 Gallagher 등으로부터 본 발명의 출원인에게 양도된 것으로 통상적인 WDM 시스템이 개시되어 있다. 본 WDM 시스템은 입력채널의 파장을 약 1-10nm로 분리한다. 보다 정교한 파장분리는 보다 많은 광신호가 광섬유의 길이를 따라 전송되도록 할 수 있으나, 크로스토크 문제를 야기시킨다. 또한 종래의 단일모드 광섬유는 특히 고파장범위에서 총 분산 및 감쇠 손실을 최소화하는 데 어려움이 있기 때문에 WDM 시스템의 요구를 충족시키기에 부적당하다.

멀티플렉싱 장치(905)는 입력채널(901-904)로부터 4개의 신호를 받은 후 단일 통신채널이나 광섬유링크(906) 전반에 거쳐 전송되도록 상기 신호를 결합한다. 디멀티플렉싱 장치(907)는 광섬유링크(905)로부터 단일신호를 받은 후 광신호를 개별 출력채널(908-911)로 분리한다.

본 발명분야의 기술자는 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 본 발명의 다양한 변형 및 변경을 할 수 있음은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 균등물의 범위 내에서 제공되는 본 발명의 변형 및 변경을 포함한다.

Claims (32)

1. 약 1300nm 및 약 1700nm 사이의 파장에서 최소 손실로 작동할 수 있는 단일모드 광섬유에 있어서, 상기 섬유의 맥 수는 1625nm 파장에서 약 7.8과 동일하거나 그 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
2. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 모드필드 직경은 1310nm 파장에서 8.6㎛이거나 그 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
3. 제1항에 있어서, 상기 섬유는 최대 약 1300nm의 케이블 컷오프 파장을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
4. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 마이크로-벤딩에 기인하는 손실은 1700nm의 파장에서 0.7dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
5. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 마이크로-벤딩에 기인하는 손실은 1700nm의 파장에서 0.48dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
6. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 마이크로-벤딩에 기인하는 손실은 1550nm의 파장에서 0.49dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
7. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 마이크로-벤딩에 기인하는 손실은 1550nm의 파장에서 0.35dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
8. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 매크로-벤딩에 기인하는 손실은 1700nm의 파장에서 11dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
9. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 매크로-벤딩에 기인하는 손실은 1700nm의 파장에서 5dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
10. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 매크로-벤딩에 기인하는 손실은 1550nm의 파장에서 2dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
11. 제1항에 있어서, 상기 섬유의 매크로-벤딩에 기인하는 손실은 1550nm의 파장에서 0.7dB/m 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
12. 감쇠를 유도하는 마이크로-벤딩과 매크로-벤딩을 최소화하면서 약 1300nm 및 약 1700nm 사이의 파장 범위에서 작동할 수 있는 단일모드 광섬유에 있어서, 상기 섬유는

    최대 굴절율 n₁의 중심 코어 영역;

    상기 중심 코어 영역에 인접하여 둘러싸고, 상기 n₁의 굴절율보다 작은 n₂의 굴절율을 가지며, 상기 굴절율 간의 상대차이는 델타(△)인 클래딩층을 포함하며,

    상기 단일모드 광섬유는 1625nm 파장에서 약 7.8과 동일하거나 그 이하인 맥 수를 갖는 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
13. 제12항에 있어서, 상기 맥 수는 1625nm 파장에서 약 7.6과 동일하거나 그 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
14. 제12항에 있어서, 상기 섬유의 모드필드 직경은 1310nm 파장에서 8.6㎛와 동일하거나 그 이하인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
15. 제12항에 있어서, 상기 섬유의 섬유 컷오프 파장은 1330nm 이상인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
16. 제12항에 있어서, 상기 델타는 약 0.3%와 0.4% 사이인 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
17. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 마이크로-벤딩손실은 1700nm파장에서 0.7dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
18. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 마이크로-벤딩손실은 1700nm파장에서 0.48dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
19. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 마이크로-벤딩손실은 1550nm파장에서 0.49dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
20. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 마이크로-벤딩손실은 1550nm파장에서 0.35dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
21. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 매크로-벤딩손실은 1700nm파장에서 11dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
22. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 매크로-벤딩손실은 1700nm파장에서 5dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
23. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 매크로-벤딩손실은 1550nm파장에서 2dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
24. 제12항에 있어서, 상기 단일모드 광섬유의 상기 매크로-벤딩손실은 1550nm파장에서 0.7dB/m보다 작은 것을 특징으로 하는 단일모드 광섬유.
25. 제1항에 따른 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 리본 케이블.
26. 약 1300nm 내지 약 1700nm 영역 내의 상이한 파장에서 변조되는 적어도 하나의 광신호 원;

    WDM 시스템의 입력에서 광신호를 변조시키는 장치;

    WDM 시스템의 출력에서 광신호를 디멀티플렉싱하는 장치:

    상기 멀티플렉싱 장치와 디멀티플렉싱 장치 사이에 걸쳐지는 전송 경로를 포함하며,

    상기 전송 경로는 케이블 광섬유를 포함하고, 상기 광섬유는 최대 약 1310nm의 케이블 컷오프 파장, 1310nm의 파장에서 8.6㎛과 동일하거나 그 이하인 모드필드 직경, 1625nm의 파장에서 7.8과 동일하거나 그 이하인 맥 수를 갖고, 최대굴절율 n₁인 중심코어 영역 및 상기 중심코어 영역에 인접하여 둘러싸고 상기 굴절율 n₁보다 작은 굴절율 n₂를 갖는 클래딩층을 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 시스템.
27. 제26항에 있어서, 상기 전송 경로는 적어도 하나의 광증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM 시스템.
28. 제26항에 있어서, 상기 전송 경로는 40m 내지 150m 사이의 거리를 두고 이격되어 있는 적어도 두 개의 광증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 WDM시스템.
29. 제26항에 있어서, 상기 복수의 광신호 원은 레이저원인 것을 특징으로 하는 WDM시스템.
30. 약 1300nm 내지 약 1700nm의 파장에서 전기적 신호를 광신호로 전환하는 소스;

    각각의 케이블 광섬유가 최대 약 1310nm의 컷오프 파장, 1310nm의 파장에서 8.6㎛과 동일하거나 그 이하인 모드필드 직경, 및 1625nm의 파장에서 약 7.8과 동일하거나 그 이하의 맥 수를 갖는 복수의 광섬유를 포함하는 광섬유 리본 케이블을 포함하는 전송 매체; 및

    상기 광신호를 전기적 신호로 전환할 수 있는 리시버를 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 네트워크.
31. 제30항에 있어서, 상기 전송 매체는 적어도 하나의 광증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 네트워크.
32. 제30항에 있어서, 상기 전송 매체는 40m 내지 150m사이의 거리를 두고 이격되어 있는 적어도 두 개의 광증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광섬유 네트워크.